新型H型鋼防屈曲支撐的抗震性能.pdf

1、鋼管混凝土式防屈曲支撐穩(wěn)定性強，但是由于要在內(nèi)芯和混凝土之間做無粘結(jié)處理，同時還需留置適當?shù)妮S向相對變形空間，因此這類支撐的制作難度較大，施工質(zhì)量較難控制且加工周期較長。全鋼形式的防屈曲支撐雖然加工方便，但約束構(gòu)件相對較弱，容易出現(xiàn)支撐局部失穩(wěn)破壞的問題。基于以上缺點，本文提出一種新型H型鋼防屈曲支撐，此類支撐不僅繼承了全鋼形式防屈曲支撐的優(yōu)點，同時由于H型鋼內(nèi)芯各板件之間（翼緣與腹板）可以起到一定的相互嵌固作用，因此與一字形內(nèi)芯和十字

2、形內(nèi)芯相比，H型鋼內(nèi)芯能更好地改善板件自身的局部失穩(wěn)問題，從而可進一步延緩支撐局部屈曲破壞的發(fā)生。在外觀尺寸相同的情況下，H型鋼防屈曲支撐能夠提供更大的屈服力和軸向剛度，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。在構(gòu)造上，該支撐內(nèi)芯采用H型鋼，約束構(gòu)件主要由配套的U型槽鋼和鋼板通過高強螺栓拼裝而成。
　　本文采用試驗與有限元模擬相結(jié)合的研究方式，首先通過擬靜力試驗研究新型H型鋼防屈曲支撐的抗震性能并驗證其合理構(gòu)造；然后通過有限元模擬研究此類支撐的滯

3、回性能及其穩(wěn)定性的影響因素。具體研究內(nèi)容及成果如下：
　　1、提出了兩種不同構(gòu)造形式的新型H型鋼防屈曲支撐HBRB1和HBRB2，然后以防屈曲支撐既有的理論研究成果結(jié)合新型H型鋼防屈曲支撐自身的特殊性，對試驗所用試件進行了支撐整體穩(wěn)定、支撐局部穩(wěn)定和內(nèi)芯H型鋼板件局部穩(wěn)定的設(shè)計和驗算。驗算結(jié)果表明，由于內(nèi)芯截面發(fā)散式分布且各板件之間存在相互約束作用，因此支撐的局部穩(wěn)定性能和內(nèi)芯的局部穩(wěn)定性能相對較好。
　　2、分別對試件HB

4、RB1和試件HBRB2進行了擬靜力試驗研究，并分析其抗震性能及穩(wěn)定性。通過試驗分析結(jié)果和構(gòu)件破壞形式的對比提出了新型H型鋼防屈曲支撐加勁肋的布置原則。
　　3、利用ABAQUS有限元軟件對新型H型鋼防屈曲支撐進行了數(shù)值模擬和參數(shù)分析。分析結(jié)果表明，在所有變量中，螺栓間距的改變對支撐性能的影響最為明顯。隨著螺栓間距的增大，支撐失效模式由H型鋼內(nèi)芯板件高階屈曲所引起的支撐局部失穩(wěn)破壞轉(zhuǎn)變?yōu)?H型鋼內(nèi)芯高階屈曲所引起的支撐局部失穩(wěn)破壞。